基于单片机的步进电机控制系统设计

摘要

 

步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

但是步进电动机不能直接接到交直流电源上工作，而必须使用专用设备--步近电动机驱动器。步进电动机驱动系统的性能，除与电动机自身的性能有关外，也在很大程度上取决于驱动器的优劣。因此，对步进电动机的驱动器的研究几乎是与对步进电动机的研究同步进行的。

本文介绍了用单片机控制对步进电机的转角、转速、及转向进行驱动实现和控制。设计了系统的硬件电路，包括单片机最小系统，各类驱动方式，包括高低压驱动、单电压驱动、以及脉冲分配电路；同时，对系统的软件流程也进行了设计。

 

关键词：步进电机；AT89C51；驱动电路

 

 

目     录

内容摘要 I

引    言 1

1  研究单片机控制步进电机系统的意义 1

2  控制步进电机系统的发展现状 2

3  本文研究的主要内容 3

1 系统硬件设计 4

1.1  总体方案设计 4

1.1.1  系统结构框图 4

1.2  单片机最小系统 4

1.2.1  89C51单片机概述 4

1.2.2  89C51单片机最小系统电路 5

1.2.3  外部数据存储器的扩展 6

1.3  步进电机驱动说明 6

1.4  步进电动机驱动器 7

1.4.1  单极性驱动 8

1.4.2  双极性驱动 9

1.5 角度细分控制电路 9

1.5.1 六拍通电方式的基本原理 10

1.5.2 角度细分控制电路 11

1.6  显示接口电路 13

1.6  键盘接口电路 14

1.8  转速测量电路 14

1.9  电源电路 15

2 系统软件设计 18

2.1  总体软件设计 18

2.1.1  系统应用软件结构 18

2.1.2  设计思路 18

2.2  程序流程图 19

2.2.1  主程序流程图 19

2.2.2步进电机细分驱动程序设计 19

2.2.3 脉冲分配模块 20

2.2.4位置控制模块 21

2.2.5加减速模块 21

结  论 23

参 考 文 献 24